تلك الصدمة المفاجئة التي تشعر بها عند لمس مقبض الباب في الشتاء؟ هذا هو التفريغ الكهروستاتيكي (ESD) - وهو نفس التهديد غير المرئي الذي يضر بالإلكترونيات. عند المشي، أو الجلوس، أو لمس الأشياء، أو العمل دون تأريض، يقوم جسم الإنسان بتجميع شحنات كهربائية. هذه الشحنة المحتبسة تشكل مخاطر جسيمة: لمس العناصر الحساسة للتفريغ الكهرومغناطيسي مثل أشباه الموصلات يمكن أن تتسبب في تلف الشحنات الكهروستاتيكية الكهربائية والإلكترونية، بينما قد يؤدي التلامس مع معدات الإنتاج أو معدات الاختبار إلى حدوث أعطال. على الرغم من أنها شديدة التدمير للإلكترونيات، إلا أن الجانب الأكثر تحدياً هو أن الشحنات الساكنة منخفضة المستوى غالباً ما تكون غير محسوسة - مما يجعل من الصعب اكتشافها.يوضح الرسم البياني أدناه كيف ترتبط المستويات المختلفة لشحنات الجسم مع شدة الصدمة.

يوضح الرسم البياني أدناه كيف ترتبط المستويات المختلفة لشحنة الجسم مع شدة الصدمة.
الجهد (كيلو فولت) | الإحساس المدرك |
1.0 | غير قابل للكشف |
2.0 | وخز في الأصابع (بدون ألم) |
3.0 | ألم حاد يشبه وخز الدبوس |
5.0 | ألم في راحة اليد والساعد |
6.0 | ألم قوي في الأصابع؛ ثقل في أعلى الذراع |
7.0 | ألم شديد + خدر في الأصابع/الكف |
8.0 | خدر في راحة اليد والساعد |
9.0 | ألم حاد في المعصم؛ خدر في اليد |
10.0 | ألم في جميع أنحاء اليد؛ إحساس بالتيار الكهربائي |
11.0 | خدر قوي في الأصابع؛ صدمة شديدة في جميع أنحاء اليد |
12.0 | الإحساس بالنفخ الشديد في جميع أنحاء اليد |
يُظهر الرسم البياني أن 3 كيلو فولت يسبب وخزاً مؤلماً. تظهر شرارات زرقاء-بيضاء عند 10 كيلو فولت فأكثر. غالبًا ما لا يتم اكتشاف الشحنات التي تقل عن 2 كيلو فولت. ومع ذلك، في التصنيع، يمكن أن تتسبب الشحنات الساكنة التي تقل عن 1 كيلو فولت في أضرار جسيمة: فقد تدمر أشباه الموصلات أو تعطل المعدات دون علمها.
ما هو تلف ESD؟
الضرر الناتج عن التفريغ الكهروستاتيكي الكهرومغناطيسي هو تدمير أو تدهور المكونات الإلكترونية الناجم عن التفريغ المفاجئ للكهرباء الساكنة - حتى لو كانت صغيرة جدًا بحيث لا يمكن رؤيتها أو الشعور بها.
أنواع الضرر الناتج عن التفريغ الكهرومغناطيسي
- الفشل الذريع
يحدث الفشل الكارثي عندما يدمر التفريغ الكهرومغناطيسي الثنائي (ESD) أحد المكونات على الفور، مما يجعله غير فعال تمامًا - مثل احتراق معالج دقيق من صدمة كهربائية ساكنة واحدة.
- العيوب الكامنة
أما العيوب الكامنة فهي أكثر خبثًا، حيث يضعف التفريغ الكهرومغناطيسي الكامن أحد المكونات ولكنه يستمر في العمل مؤقتًا، ثم يتعطل قبل الأوان بعد أسابيع أو أشهر.
- الإخفاقات المفاجئة
تتضمن أعطال الاضطراب أعطالاً مؤقتة مثل تلف البيانات أو خلل في النظام دون حدوث تلف دائم، وغالباً ما تظهر في رقاقات الذاكرة أو المستشعرات التي تعطي قراءات غير منتظمة بعد حدث ESD.
الأضرار الناجمة عن التفريغ الكهرومغناطيسي في مختلف الصناعات
تؤثر أضرار التفريغ الكهروستاتيكي (ESD) الآن على جميع الصناعات، وخاصة تلك التي تعمل في تصنيع المعدات الكهربائية والإلكترونية.
صناعات أشباه الموصلات والإلكترونيات وشاشات LCD:
- التعبئة والتغليف/الدوائر الداخلية: عندما تتدفق الكهرباء الساكنة عبر العبوات أو الدوائر الداخلية، يمكن أن تتسبب في تلف الدائرة الكهربائية، وتغيير الخصائص، وانخفاض الإنتاجية.
- ألواح زجاجية: يمكن أن يتسبب في تلف ألواح زجاج LCD وتعطل الترانزستور ومشاكل مماثلة.
صناعة تصنيع الإلكترونيات:
- التغليف/التجميع: إذا كان المشغلون أو المكونات نفسها مشحونة، يمكن أن يتسبب التفريغ غير المتوقع في احتراق كامل أو جزئي للمكونات.
- مواد التعبئة والتغليف: تجذب الشحنة الساكنة الغبار والحطام، مما يزيد من خطر تلوث الأجسام الغريبة أثناء التغليف.
الصناعة الكيميائية:
- الألياف: يتسبب في مشاكل مثل ضعف التواء الخيوط وتشابك الخيوط وتكسر الخيوط.
- فيلم/فيلم/فويل: تشمل المشاكل التصاق الغبار بسبب الكهرباء الساكنة، والتصاق الغشاء بالبكرات، وتكوين الثقب الناجم عن التفريغ الكهروستاتيكي (ESD).
الصناعة الطبية:
- الملابس/الملابس/الملابس: تشكل الملابس المشحونة خطر اشتعال الأكسجين وغازات التخدير والغازات الأخرى القابلة للاشتعال.
- مواد التعبئة والتغليف: تجذب الشحنة الساكنة الغبار والحطام، مما يزيد من خطر تلوث الأجسام الغريبة أثناء التغليف.
صناعات أخرى:
- مواد المسحوق: تشمل المخاطر التكتل الناجم عن الكهرباء الساكنة، والتشتت، وسوء الفرز/الغربلة، وانفجارات الغبار الناجمة عن التفريغ الكهروستاتيكي.
- الأنابيب/القنوات (النقل): يتسبب في التصاق الغبار، والحرائق بسبب التفريغ الكهرومغناطيسي الثنائي (ESD)، والصدمات الكهربائية.
- الورق: يؤدي إلى حدوث عيوب في الطباعة (تناثر الحبر، وما إلى ذلك)، والتصاق الورق ببعضه البعض، وانتقال الحبر إلى الجانب الخلفي للأوراق الأخرى بعد الطباعة.
تُظهر التأثيرات المتنوعة للكهرباء الساكنة - بدءًا من فقدان الإنتاجية وعيوب المنتج إلى تهديدات السلامة الخطيرة - الخطر المنتشر للكهرباء الساكنة غير المنضبطة. تنفيذ نظام شامل برنامج التحكم في البيئة والتنمية المستدامة وبالتالي فهي ضرورية لحماية المنتجات وضمان الجودة وحماية الموظفين في جميع القطاعات المتأثرة.